JP2023024275A - 同軸電磁弁 - Google Patents

Abstract

【課題】生産コストを低減でき、解体作業も容易となる電磁弁を提供する。【解決手段】本発明の同軸電磁弁は、電磁弁本体と、上端が前記電磁弁本体の下端に係合する弁座と、上端が前記弁座内に係合し、下端が下方に延びるピンアセンブリと、前記ピンアセンブリの下端を収容し、上端が前記弁座の下端に当接するとともに前記弁座の下端に押し付けられる連続カバー体と、下部が前記連続カバー体の上部外側を覆い、上部が前記弁座の下部外側を覆う連結座と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、電磁弁に関し、特に同軸電磁弁に関する。

電磁弁は、一般的な電磁安全部品として、各種燃焼機器の制御弁に広く使用され、対応する熱電対部品と接続されることで、対応するガスフレームアウト保護機能を実現している。従来の電磁弁は、通常、組立構造を採用しているが、真鍮製部品と真鍮製部品との締り嵌めが多く採用されている。

これにより、取り付け作業や取り外し作業に必要な挿入力／抜き力が大きく、実際の組立作業は、労働集約型となり、手動組立ラインの運用コストも高くなってしまう。また、組み立て後の電磁弁は解体しにくく、部品の再利用性も低く、大量の浪費が発生する。

上述した課題を解決するために、本発明の同軸電磁弁は、
電磁弁本体と、
上端が前記電磁弁本体の下端に係合する弁座と、
上端が前記弁座内に係合し、下端が下方に延びるピンアセンブリと、
前記ピンアセンブリの下端を収容し、上端が前記弁座の下端に当接するとともに前記弁座の下端に押し付けられる連続カバー体と、
下部が前記連続カバー体の上部外側を覆い、上部が前記弁座の下部外側を覆う連結座と、
を備える。

前記連結座は、一体成形された下凹収容部と水平取り付け部とを有し、
前記下凹収容部は、前記水平取り付け部の中心位置に設けられ、前記水平取り付け部に対して下へ凹むように設けられており、
前記下凹収容部の内側には、収容空間が形成され、
前記連続カバー体の上部と前記弁座の下部は、ともに前記収容空間内に収容され、
前記下凹収容部の底部には、貫通孔が形成され、
前記貫通孔の外縁には、第１の支持縁が形成され、
前記連続カバー体の上部外縁が前記第１の支持縁に当接し、
前記下凹収容部と前記水平取り付け部との接続箇所に、第２の支持縁が形成され、前記弁座の中央部が前記第２の支持縁に当接していることが好ましい。

前記弁座の中央には、周方向に沿って外側に延びる取り付けリングが形成され、前記取り付けリングの下面は、前記第２の支持縁に当接していることが好ましい。

前記弁座の下部が締り嵌めによって前記収容空間内に突出するとともに、前記弁座の下部外壁が前記収容空間の内壁に押し付けられ、前記弁座の下端外縁が前記連続カバー体の上端に押し付けられていることが好ましい。

前記弁座の内部に、上下に貫通するキャビティが形成され、前記キャビティの下部に、周方向に沿って内側に突出する係合部が形成され、前記ピンアセンブリの上部は、前記キャビティ内に位置し、前記ピンアセンブリの中央部は、前記係合部に当接していることが好ましい。

前記弁座の下端外縁には、第１の環状傾斜面が形成され、前記弁座の下端内縁には、第２の環状傾斜面が形成され、
前記第１の環状傾斜面の水平断面の外形輪郭が上から下に向かって徐々に縮小し、前記第２の環状傾斜面の水平断面の内形輪郭が上から下に向かって徐々に拡大していることが好ましい。

前記ピンアセンブリは、取り付け座体と、ピンと、シール部と、を備え、
前記ピンは取り付け座体内を貫通し、前記ピンの下部は、下方に延びて前記取り付け座体の下端から突出し、前記ピンの上部は、取り付け座体の上端から突出し、
前記シール部は、前記ピンの上部を覆い、
前記シール部の下端が前記取り付け座体に当接し、前記シール部の内縁が前記ピンの外縁に密着し、前記シール部の外縁が前記キャビティの内壁に密着し、前記取り付け座体の中央部が周方向に沿って外側に延びて絶縁部を形成し、前記絶縁部が前記係合部に当接していることが好ましい。

前記キャビティは、上から下に向かって順次連通して設けられた上部キャビティと、中部キャビティと、下部キャビティと、を備え、
前記上部キャビティの内径と前記下部キャビティの内径は、いずれも前記中部キャビティの内径よりも大きく、
前記取り付け座体は、前記下部キャビティ内に収容され、前記シール部の上部は前記中部キャビティ内に突出していることが好ましい。

前記連続カバー体は、下から上に向かって一体的に連結されている下部カバー体と上部カバー体とを備え、前記上部カバー体の外形輪郭は前記下部カバー体の外形輪郭よりも大きく、前記下部カバー体の外径は前記貫通孔の内径よりも小さく、
前記上部カバー体と前記下部カバー体との接続箇所の外側に段差構造が形成されており、この段差構造は、前記第１の支持縁に当接し、前記上部カバー体が前記収容空間の内壁に当接し、
前記上部カバー体の外縁に第３の環状傾斜面が形成され、前記第３の環状傾斜面の水平断面の外形輪郭が下から上に向かって徐々に小さくなっており、前記上部カバー体の上端の内縁が前記第１の環状傾斜面に当接していることが好ましい。

前記弁座の下端内側に、ガイド凸部が下方に延びて形成され、前記ガイド凸部は前記上部カバー体の内側に突出していることが好ましい。

本発明により、電磁弁における電気的接続性を確保しながら、電磁弁構造の取り付けを最適化して組立を容易にし、生産効率を高め、生産コストを低減することが可能となる。また、本発明により、電磁弁の取り付けと取り外しが容易となり、解体作業も容易となる。

本発明における同軸電磁弁の第１角度の全体概略図である。 本発明における同軸電磁弁の第２角度の全体概略図である。 本発明における同軸電磁弁の概略断面図である。 本発明における同軸電磁弁の部分概略図である。

以下、図面及び具体的な実施例に基づいて本発明をさらに説明するが、本発明を限定するものではない。

図１～図３に示すように、好ましい実施形態における同軸電磁弁は、電磁弁本体１と、上端が電磁弁本体１の下端に係合する弁座２と、上端が弁座２内に係合し、下端が下方に延びるピンアセンブリ３と、上端が弁座２の下端に当接するとともに、弁座２の下端に押し付けられ、ピンアセンブリ３の下端を収容する連続カバー体４と、下部が連続カバー体４の上部外側を覆い、上部が弁座２の下部外側を覆う連結座５と、を有する。

さらに、ピンアセンブリ３を下から上に向かって弁座２内に圧入し、ピンアセンブリ３を対応する熱電対のパイプ状ソケットに接続させ、面接触の導通となる構造を形成させる。そして、連続カバー体４を締り嵌め押圧変形により連結座５の内部に挿入し、弁座２を取り付ける。これにより、弁座２の下部も連結座５の内壁に一定の押圧を与えるようになる。このような押圧は、弁座２の下端が連続カバー体４の上端に当接するまで行われる。これにより、本同軸電磁弁は、軸方向の締り嵌めを採用し、全体構造の取り付けを安定させ、電気的接触の安定性を確保することができる。取り付けが完了すると、電磁弁本体１、弁座２、ピンアセンブリ３、連続カバー体４および連結座５の間の位置が相対的に固定される。そして、このような構造上の緊密な嵌合によって電磁弁の正負端が絶縁されるようになる。

また、好ましくは、連結座５は、一体成形された下凹収容部５１と水平取り付け部５２とを備え、下凹収容部５１は、水平取り付け部５２の中心位置に設けられている。そして、下凹収容部５１は、水平取り付け部５２に対して下向けに凹設され、下凹収容部５１の内側には、収容空間５３が形成されている。連続カバー体４の上部と弁座２の下部はいずれも収容空間５３内に収容されており、下凹収容部５１の底部には、貫通孔５４が形成され、この貫通孔の外縁に第１の支持縁５５が形成されている。連続カバー体４の上部の外縁は、第１の支持縁５５に当接し、下凹収容部５１と水平取り付け部５２との接続箇所には、第２の支持縁５６が形成され、弁座２の中央部は第２の支持縁５６に当接している。

また、好ましくは、下凹収容部５１と水平取り付け部５２との接続箇所の上側は、円弧状の縁をなして形成されている。

また、好ましくは、連続カバー体４はアルミ材料で作られている。

また、好ましくは、水平取り付け部５２の両端は、それぞれ水平方向に沿って外向きに突設されて両取り付け端部を形成し、両取り付け端部にはそれぞれ一つの取り付け孔が設けられている。

また、好ましくは、弁座２の中央には、取り付けリング２１が周方向に沿って外側に延出して形成されており、取り付けリング２１の下面は、第２の支持縁５６に当接している。

また、好ましくは、弁座２の下部が締り嵌めによって収容空間５３内に突出し、弁座２の下部外壁が収容空間５３の内壁に押し付けられ、弁座２の下端外縁が連続カバー体４の上端に押し付けられている。

また、好ましくは、弁座２の内部には、上下に貫通するキャビティ２２が形成され、キャビティ２２の下部には、周方向に沿って内側に突出する係合部２３が形成され、ピンアセンブリ３の上部がキャビティ２２内に位置し、ピンアセンブリ３の中央部が係合部２３に当接している。

また、好ましくは、弁座２の下端外縁には、第１の環状傾斜面２４が形成され、弁座２の下端内縁には、第２の環状傾斜面２５が形成されている。第１の環状傾斜面２４の水平断面の外側輪郭は、上から下に向かって徐々に縮小し、第２の環状傾斜面２５の水平断面の内側輪郭は、上から下に向かって徐々に拡大している。さらに、第１の環状傾斜面２４は、上方に向かって徐々に拡径しており、弁座２の下端を囲む外縁は、環状面を呈している。第１の環状傾斜面２４は、弁座２を接続カバー体に取り入れて案内する役割を果たし、手作業の取り付け時における力を受けやすくなる。第２の環状傾斜面２５は、上方に向かって徐々に縮径しており、後述する取り付け時の本体圧入において一定のガイド作用を発揮する。

また、好ましくは、ピンアセンブリ３は、取り付け座体３１と、ピン３２と、シール部３３とを備える。ピン３２は取り付け座体３１を貫通するように取り付け座体３１内に設けられている。ピン３２の下部は下向きに延在し、取り付け座体３１の下端から突出している。ピン３２の上部は、取り付け座体３１の上端から突出しており、シール部３３は、ピン３２の上部を覆うように設けられている。そして、シール部３３の下端は、取り付け座体３１に当接し、シール部３３の内縁は、ピン３２の外縁に密着している。ここで、シール部３３の外縁は、キャビティ２２の内壁に密着しており、取り付け座体３１の中央部は、周方向に沿って外側に向かって延びており、絶縁部３４を形成している。ここで、絶縁部３４は、係合部２３に当接している。

また、好ましくは、取り付け本体の水平断面の外形輪郭が大きくなった後小さくなるようにされており、最大値まで大きくなる部分に対応して上記の絶縁部３４が形成されている。ここで、係合部２３が第２の環状傾斜面２５の先端に形成されることで、取り付け本体は、係合部２３において絶縁部３４に対して下から上へ、キャビティ２２に対して径方向の制限を行うことで、取り付けの安定性が確保されている。

以上は、本発明の好ましい実施形態ではあるが、これによって本発明の実施形態および保護範囲が制限されるわけではない。

本発明は、さらに次のような実施形態を含む。
本発明におけるさらなる他の実施形態では、キャビティ２２は、上から下に向かって順次連通して設けられた上部キャビティ２２１と、中部キャビティ２２２と、下部キャビティ２２３とを備え、上部キャビティ２２１の内径と下部キャビティ２２３の内径は、いずれも中部キャビティ２２２の内径より大きく、取り付け座体３１は下部キャビティ２２３内に収容され、シール部３３の上部は、中部キャビティ２２２内に突出している。

本発明における他の実施形態では、シール部３３は取り付け座体３１と中部キャビティ２２２の内壁との間に押し付けられている。これにより、ある程度の密封が実行されるが、シール部３３の縦断面は、図３に示すようなテーパ状キャップを呈している。

本発明における他の実施形態では、連続カバー体４は、下から順に一体的に連結されている下部カバー体４１と上部カバー体４２とを備え、上部カバー体４２の外形輪郭は、下部カバー体４１の外形輪郭よりも大きい。下部カバー体４１の外径は貫通孔５４の内径よりも小さい。上部カバー体４２と下部カバー体４１との接続箇所の外側に段差構造４３が形成され、段差構造４３が第１の支持縁５５に当接している。上部カバー体４２は、収容空間５３の内壁に当接しており、上部カバー体４２の外壁は、収容空間５３の内壁に押し付けられている。また、上部カバー体４２の外縁には、第３の環状傾斜面４４が形成されている。そして、第３の環状傾斜面４４の水平断面の外形輪郭が下から上に向かって徐々に小さくなっており、上部カバー体４２の上端の内縁が第１の環状傾斜面２４に当接している。

本発明における他の実施形態では、弁座２の下端の内側にガイド凸部２７が下方に延びて形成され、ガイド凸部２７は上部カバー体４２の内側に突出して設けられている。

本発明における他の実施形態では、ガイド凸部２７の外側には、直角リング面２８が形成されている。直角リング面２８のリング外側と上部カバー体４２の内側との間に一定の隙間があり、直角リング面２８の上端は、第１の環状傾斜面２４に連続している。具体的には、直角リング面２８の径方向断面の下部は、直角に辺をなして形成されている。ガイド凸部２７の内側は、下から上に向かって内径が徐々に小さくなる環状の傾斜面をなして形成されている。

本発明における他の実施形態では、電磁弁本体１の下部に、下方へ開口したキャビティ１１が形成されている。このキャビティ１１内には、電磁石１２が収容され、上部キャビティ２２１と中部キャビティ２２２との接続部に段差部２２４が形成されている。

電磁石１２の下端は、上部キャビティ２２１内に突入して段差部２２４に当接している。弁座２の上端には、ストッパ環状溝部２６が凹設され、キャビティ１１の下端には、環状凸部１３が凸設され、ストッパ環状溝部２６と環状凸部１３が互いに整合されている。

本発明における他の実施形態では、本発明は上述の組立および構造設計によって、内部に少なくとも以下のような押圧状況が得られている。環状凸部１３は、環状に内側へ突出するようにストッパ環状溝部２６内に押し込まれ、係止状態となっている。シール部３３は、上から下に向かう順に、中部キャビティ２２２の内壁の径方向圧力と、中部キャビティ２２２と下部キャビティ２２３との接続箇所における段差部の軸方向圧力と、下部キャビティ２２３の径方向圧力とを受ける。取り付け座体３１と下部キャビティ２２３の外壁一部は、いずれも下部キャビティ２２３の内壁の径方向圧力を受けるとともに、絶縁部３４を介して弁座２の係合部２３に由来し下から上へ来る支持力を受ける。弁座２の下部外壁は、連結座５の内壁との間に生じる押圧力を受け、下部カバー体４１の外径は貫通孔５４の内径より小さい。取り付けリング２１は、第２の支持縁５６に押し付けられ、軸方向における一定の押圧力を形成している。上部カバー体４２の上端内縁は、弁座２の下端における第１の環状傾斜面２４に押し付けられ、垂直方向の押圧力が第１の環状傾斜面２４に作用している。第２の環状傾斜面２５は、取り付け座体３１が下部キャビティ２２３に入るときにのみ一定の押圧力を形成する。これは、具体的には、絶縁部３４と第２の環状傾斜面２５との間の押圧力を指す。

本発明における他の実施形態では、電磁弁本体１は、ケーシングとバネ座体とを備える。ケーシングには、上記キャビティ１１が形成され、電磁石１２がケーシング内に取り付けられている。最上部に配置されたバネ座体は、その下端が弁軸の一端に接続され、弁軸の他端がケーシングを介して可動鉄心に接続されている。さらに、弁軸にはバネが装着されており、バネの上端はバネ座体の下端に接続され、バネの下端はケーシングの上端に接続され、ケーシングの下端は、弁座２に接続されている。

以上は、本発明における好ましい実施形態であるが、これによって本発明の実施形態および保護範囲が制限されるわけではない。本発明の明細書および図示内容を用いてなす均等な置換および明らかな変化は、いずれも本発明の保護範囲に含むべきであり、これが当業者には認識されるであろう。

１：電磁弁本体、２：弁座、３：ピンアセンブリ、４：連続カバー体、５：連結座、５１：下凹収容部、５２：水平取り付け部、５３：収容空間、５４：貫通孔、５５：第１の支持縁、５６：第２の支持縁、２１：取り付けリング、２２：キャビティ、２３：係合部、２４：第１の環状傾斜面、２５：第２の環状傾斜面、３１：取り付け座体、３２：ピン、３３：シール部、３４：絶縁部、２２１：上部キャビティ、２２２：中部キャビティ、２２３：下部キャビティ、４１：下部カバー体、４２：上部カバー体、４３：段差構造、４４：第３の環状傾斜面、２７：ガイド凸部、２８：直角リング面、１１：キャビティ、１２：電磁石、２２４：段差部、２６：ストッパ環状溝部、１３：環状凸部。

Claims (10)

1. 電磁弁本体と、
   上端が前記電磁弁本体の下端に係合する弁座と、
   上端が前記弁座内に係合し、下端が下方に延びるピンアセンブリと、
   前記ピンアセンブリの下端を収容し、上端が前記弁座の下端に当接するとともに前記弁座の下端に押し付けられる連続カバー体と、
   下部が前記連続カバー体の上部外側を覆い、上部が前記弁座の下部外側を覆う連結座と、
   を備えることを特徴とする同軸電磁弁。
2. 前記連結座は、一体成形された下凹収容部と水平取り付け部とを有し、
   前記下凹収容部は、前記水平取り付け部の中心位置に設けられ、前記水平取り付け部に対して下へ凹むように設けられており、
   前記下凹収容部の内側には、収容空間が形成され、
   前記連続カバー体の上部と前記弁座の下部は、ともに前記収容空間内に収容され、
   前記下凹収容部の底部には、貫通孔が形成され、
   前記貫通孔の外縁には、第１の支持縁が形成され、
   前記連続カバー体の上部外縁が前記第１の支持縁に当接し、
   前記下凹収容部と前記水平取り付け部との接続箇所に、第２の支持縁が形成され、前記弁座の中央部が前記第２の支持縁に当接していることを特徴とする請求項１に記載の同軸電磁弁。
3. 前記弁座の中央には、周方向に沿って外側に延びる取り付けリングが形成され、前記取り付けリングの下面は、前記第２の支持縁に当接していることを特徴とする請求項２に記載の同軸電磁弁。
4. 前記弁座の下部が締り嵌めによって前記収容空間内に突出するとともに、前記弁座の下部外壁が前記収容空間の内壁に押し付けられ、前記弁座の下端外縁が前記連続カバー体の上端に押し付けられていることを特徴とする請求項２に記載の同軸電磁弁。
5. 前記弁座の内部に、上下に貫通するキャビティが形成され、前記キャビティの下部に、周方向に沿って内側に突出する係合部が形成され、前記ピンアセンブリの上部は、前記キャビティ内に位置し、前記ピンアセンブリの中央部は、前記係合部に当接していることを特徴とする請求項２に記載の同軸電磁弁。
6. 前記弁座の下端外縁には、第１の環状傾斜面が形成され、前記弁座の下端内縁には、第２の環状傾斜面が形成され、
   前記第１の環状傾斜面の水平断面の外形輪郭が上から下に向かって徐々に縮小し、前記第２の環状傾斜面の水平断面の内形輪郭が上から下に向かって徐々に拡大していることを特徴とする請求項５に記載の同軸電磁弁。
7. 前記ピンアセンブリは、取り付け座体と、ピンと、シール部と、を備え、
   前記ピンは前記取り付け座体内を貫通し、前記ピンの下部は、下方に延びて前記取り付け座体の下端から突出し、前記ピンの上部は、前記取り付け座体の上端から突出し、
   前記シール部は、前記ピンの上部を覆い、
   前記シール部の下端が前記取り付け座体に当接し、前記シール部の内縁が前記ピンの外縁に密着し、前記シール部の外縁が前記キャビティの内壁に密着し、前記取り付け座体の中央部が周方向に沿って外側に延びて絶縁部を形成し、前記絶縁部が前記係合部に当接していることを特徴とする請求項５に記載の同軸電磁弁。
8. 前記キャビティは、上から下に向かって順次連通して設けられた上部キャビティと、中部キャビティと、下部キャビティと、を備え、
   前記上部キャビティの内径と前記下部キャビティの内径は、いずれも前記中部キャビティの内径よりも大きく、
   前記取り付け座体は、前記下部キャビティ内に収容され、前記シール部の上部は前記中部キャビティ内に突出していることを特徴とする請求項７に記載の同軸電磁弁。
9. 前記連続カバー体は、下から上に向かって一体的に連結されている下部カバー体と上部カバー体とを備え、前記上部カバー体の外形輪郭は前記下部カバー体の外形輪郭よりも大きく、前記下部カバー体の外径は前記貫通孔の内径よりも小さく、
   前記上部カバー体と前記下部カバー体との接続箇所の外側に段差構造が形成されており、この段差構造は、前記第１の支持縁に当接し、前記上部カバー体が前記収容空間の内壁に当接し、
   前記上部カバー体の外縁に第３の環状傾斜面が形成され、前記第３の環状傾斜面の水平断面の外形輪郭が下から上に向かって徐々に小さくなっており、前記上部カバー体の上端の内縁が前記第１の環状傾斜面に当接していることを特徴とする請求項６に記載の同軸電磁弁。
10. 前記弁座の下端内側に、ガイド凸部が下方に延びて形成され、前記ガイド凸部は前記上部カバー体の内側に突出していることを特徴とする請求項９に記載の同軸電磁弁。

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